Network camera overseeing the process of steel manufacturing process.
Industrial e manufatura

A ArcelorMittal Belgium usa câmeras e IA na fabricação de aço

Organização: ArcelorMittal Belgium
Localização: Gent, Bélgica
Necessidade do cliente: Automação industrial, Monitoramento de processos, Saúde, segurança e ambiente (HSE), Eficiência operacional
Gent, Bélgica, 

A ArcelorMittal, empresa líder mundial em aço e mineração, utiliza câmera de rede Axis em combinação com IA para monitorar linhas de produção e melhorar a segurança em áreas de alto risco. Desde a implementação, houve uma redução significativa nas interrupções de produção e tempo de inatividade, além de padrões de segurança aprimorados e garantia de qualidade aprimorada.


Fabricação de aço smart

O Grupo ArcelorMittal é líder em todos os principais mercados globais de aço, incluindo automotivo, construção, eletrodomésticos e embalagens, e opera em mais de 60 países.

Isso torna a empresa uma parte invisível, mas essencial, do nosso dia a dia, buscando continuamente soluções sustentáveis, eficientes e confiáveis em todos os aspectos de seus negócios.

A ArcelorMittal é um dos principais motores do crescimento e uma força líder em inovação na indústria siderúrgica. 

Camera pointed to a roll of steel sheets

Câmeras de rede para monitorar processos de fabricação

Quando a ArcelorMittal Belgium procurou monitorar seus processos de fabricação de forma mais abrangente e melhorar a segurança do pessoal, rapidamente percebeu que já tinha o parceiro certo à mão. A cooperação com a Axis começou há mais de 15 anos.

Combinadas com os analíticos na borda com IA, as câmeras de rede Axis provam ser ideais para esses ambientes industriais desafiadores e fornecem a base para aplicações de IA, desenvolvidas pela ArcelorMittal. 

Hoje, essas aplicações aumentam a excelência operacional, o nível de garantia de qualidade e a segurança da ArcelorMittal, ao mesmo tempo em que economizam tempo e dinheiro. 

Ambientes industriais exigem câmeras de alta qualidade

A produção de aço envolve mudanças intensas na luz, como a luz branca muito brilhante emitida pelo aço fundido. Isso requer qualidade da imagem e resolução confiáveis. O ambiente envolve temperaturas elevadas e processos de alta pressão, dentro de uma configuração que pode incluir vários desafios operacionais.

Portanto, as câmeras devem ser capazes de suportar essas condições, ao mesmo tempo em que fornecem boa qualidade da imagem e alta resolução.

Hoje, as câmeras de rede da Axis são utilizados em várias aplicações ao longo do processo de produção de aço, incluindo a linha de produção e o manuseio de panelas metalúrgicas, bem como na inspeção final e para garantir os requisitos de segurança.

Nossa familiaridade com a Axis como empresa, combinada com nossa experiência diária usando seus produtos, tornou nossa decisão direta. Precisamos de câmeras confiáveis e duráveis que sirvam como base ideal para nossas aplicações de IA, e é exatamente isso que a Axis oferece.
Peter Van de Woestyne
Especialista em Aplicações de Visão, ArcelorMittal Belgium.
Axis explosion protected camera monitoring molten steel in the production area

Melhorar a eficiência e monitorar a linha de produção

As linhas de produção variam dependendo do tipo de aço a ser produzido. Em toda a Bélgica, a ArcelorMittal opera sete departamentos de produção distintos - desde a fábrica de rolagem a frio até a aciaria, equipada com mais de 2.700 câmeras Axis. Cada linha é atendida por operadores no início e no final, com até três funcionários trabalhando nas cabines.

Anteriormente, esses operadores precisavam monitorar de 10 a 20 telas diferentes para inspecionar a qualidade e a produção. Uma tarefa que exigia atenção total o tempo todo, o que provou ser uma tarefa exigente. 

Dependendo do erro, os operadores às vezes eram obrigados a sair da cabine para avaliar a situação, o que também exigia uma pausa temporária na linha de produção.

As câmeras Axis e a solução de IA reduzem o erro humano

O objetivo era aliviar a carga de trabalho, minimizar erros humanos em processos críticos e permitir que o pessoal se concentrasse em tarefas que exigissem sua experiência ou trabalho físico. 

A combinação de máquinas e pessoas culmina na fabricação smart. Com base no feedback dos operadores, Peter e sua equipe desenvolveram um extenso sistema de IA e novas aplicações que oferecem um grande apoio aos operadores. Consequentemente, os sensores de visão computacional tradicionais foram gradualmente substituídos por câmeras de rede e analíticos da Axis.

Agora, as linhas de produção são padronizadas com câmeras Axis, que auxiliam os operadores com ferramentas de visão automatizadas em vez de monitorar manualmente a tela.

As pequenas câmeras modulares são incorporadas às máquinas e equipadas com analíticos inteligentes especificamente treinados para garantir que os objetos estejam corretamente orientados antes de serem manobrados.

A solução habilitada por IA auxilia os operadores e os alerta quando quaisquer anomalias são detectadas. Se isso acontecer, os operadores decidem qual ação precisa ser tomada. 

Overview of a ladle with molten steel suspended from ArcelorMittal's manufacturing facility's roof  lifted by cranes.

A analítica garante o manuseio seguro do aço fundido

O metal derretido pode atingir temperaturas de até 1.500 graus Celsius (mais de 2.700 graus Fahrenheit) e é movido em grandes panelas. 

Essas panelas são suspensas do teto da instalação e levantadas por guindastes. Cada um delas transporta até 300 toneladas de aço fundido. Cada panela é içada pelo guindaste usando dois ganchos que, ao serem liberados, permitem que a panela bascule para frente e despeje o aço na máquina de lingotamento contínuo. 

Antes de levantar a panela, é essencial garantir que os ganchos estejam na posição predefinida. Se a análise detectar que os ganchos não estão na posição predefinida, o processo é interrompido e um alerta soa, permitindo que o pessoal da fábrica investigue o problema imediatamente.

Princípio dos quatro olhos

A aplicação deve verificar uma fixação segura da panela; caso contrário, o operador do guindaste não poderá levantar a caçamba, pois a aplicação Safe Ladle Pickup (SLP) faz interface com o Controlador Lógico Programável (PLC) do guindaste. 

Os controles de içamento permanecem bloqueados até a aplicação SLP bloquear. No caso de um evento de aplicação, o operador da grua só pode ignorar o sistema se houver uma pessoa adicional presente em terra para confirmar manualmente a fixação adequada dos ganchos da grua.

Maior confiabilidade e produção mais segura com IA

O metal fundido é então moldado em uma placa de aço incandescente por meio de uma máquina de lingotamento contínuo. Em seguida, a chapa é cortada e laminada a quente e a frio em bobinas e placas. 

Esse processo é contínuo e estreitamente integrado. Quaisquer problemas com o processo podem potencialmente levar a um desligamento até que o problema seja resolvido. Compreensivelmente, um desligamento tem um impacto imediato na saída da planta. 

Portanto, monitorar o processo de fabricação de aço em tempo real é essencial para o sucesso. 

Anteriormente, os funcionários da ArcelorMittal Belgium estavam posicionados em locais elevados para verificar visualmente se os ganchos estavam presos corretamente. Esse processo agora é automatizado e monitorado por uma câmera de bloco Axis.

A ArcelorMittal já havia desenvolvido analíticos proprietários baseados em servidor. A equipe de desenvolvimento de aplicações personalizadas da Axis transferiu então os dados analíticos para uma aplicação baseada em câmeras. Agora, com a analítica baseada em nossa plataforma aberta, a ArcelorMittal pode implantá-la em qualquer câmera, em qualquer instalação ao redor do mundo, por menor que seja.
Ken Anthonissen
Gerente de Contas de Clientes Finais, Axis Communications
Control room with screens for video management of the production.

Câmeras usadas para inspeção da qualidade da solda

Cada peça de aço produzida será destinada a um cliente específico, desde a fabricação de carros até empresas de engenharia civil, desde o setor aeroespacial até a eletrônica de consumo. Com um número quase infinito de tamanhos e graus, é essencial que o aço certo encontre seu caminho para o cliente correto.

Antes de sair da siderurgia, as câmeras de rede Axis são utilizadas para verificar cada consignação de aço, verificar a rotulagem, a qualidade das soldas, como examinar se não há rachaduras, contaminação ou porosidade e até mesmo os graus de aço para garantir a precisão. 

O resultado é claro: o processo de garantia de qualidade agora é mais preciso e eficiente.

Alerta de acesso a áreas restritas

O AXIS Object Analytics é usado em áreas restritas, com acionamento de alarme quando pessoas entrarem em zonas fechadas ou restritas. 

É importante entender que certas áreas de uma usina de aço podem exigir atenção extra em cenários específicos, o que torna ainda mais desafiador para a tecnologia aplicar o alarme certo no cenário certo.

 As câmeras, usadas como sensores via VAPIX, ativam alarmes acústicos e avisos visuais, como uma luz vermelha piscando.

As restrições podem incluir não abrir ou permanecer em frente a portões ou portas em determinadas áreas. Em um site de produção de aço, grandes máquinas estão constantemente em movimento e as áreas onde o aço líquido é manuseado requerem atenção especial devido às suas características operacionais específicas.

A detecção de pessoas em uma zona restrita em um ambiente de alta atenção ajuda a garantir que a operação possa continuar sem problemas e que a ação apropriada possa ser tomada quando necessário. A tecnologia inovadora é vital para evitar qualquer incidente.
Peter Van de Woestyne
Especialista em aplicação de visão, ArcelorMittal
Peter Van de Woestyne, Vision Application Specialist at ArcelorMittal.

Facilidade de integração e conformidade de privacidade

As câmeras Axis e a aplicação descrita são utilizadas em quatro locais da ArcelorMittal na Bélgica e operam quase todos os dias do ano. Em geral, as interfaces Axis, a plataforma aberta e a integração VAPIX melhoram a operação do sistema. 

A usina siderúrgica se beneficia da facilidade de integração com os produtos da Axis, o que é possível graças a uma API estável e ao mesmo sistema operacional em todos os produtos. 

Se uma câmera falhar, a empresa pode substituí-la em uma hora usando câmeras de seu próprio estoque, garantindo uma interrupção mínima. 

Em algumas regiões, a legislação exige que a privacidade dos trabalhadores seja sempre respeitada e garantida quando a tecnologia de vigilância for usada para aplicação operacional, como monitorar processos. Portanto, onde as câmeras têm uma exibição operacional mais ampla, a ArcelorMittal Belgium emprega o AXIS Live Privacy Shield para mascaramento dinâmico de rostos ou até mesmo de indivíduos inteiros.

Experience Center - uma parceria em evolução para a inovação

Aproveitando a plataforma aberta da Axis, a ArcelorMittal pode implantar a analítica habilitada para IA em qualquer outra câmera da Axis. À medida que essa transição melhora a escalabilidade e reduz os custos de infraestrutura de rede, a ArcelorMittal pretende expandir a implementação das soluções da Axis globalmente e explorar novos campos de aplicação. 

Para facilitar isso, eles estão criando um Experience Center na Bélgica para mostrar o uso das soluções da Axis, entre outros.

Rolls with steel sheets at the warehouse.

E a história continua para uma produção de aço mais smart

Na Bélgica, as equipes de visão computacional se reúnem regularmente para compartilhar conhecimentos. Com os benefícios das soluções e análises da Axis no monitoramento de processos já evidentes, há o interesse em integrar sensores visuais de forma mais profunda aos elementos do processo de fabricação do aço. 

E a inovação continua, pois Peter Van de Woestyne vê um grande potencial no uso do AXIS Image Health Analysis para passar da manutenção planejada para a manutenção baseada em condições. 

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